CN102819102A - 成像透镜和成像装置 - Google Patents

Abstract

一种成像透镜，包括：第一透镜组；具有正折射能力的第二透镜组；以及具有负折射能力的第三透镜组，该第一到第三透镜组从物体侧起按顺序排列，其中，第一透镜组包括：在最靠近物体侧的具有负透镜的前透镜组、光圈、以及具有正折射能力的后透镜组，其中，第二透镜组包括从物体侧起按顺序的具有负折射能力的第一透镜、具有正折射能力的第二透镜、以及具有正折射能力的第三透镜，以及其中，当进行调焦时，第二透镜组在光轴方向上移动。

Description

成像透镜和成像装置

技术领域

本公开涉及具有以参照范围的拍摄视角和大约3.5或者更小的F数（F-number）的明智的（bright）成像透镜系统，具体地，涉及在所谓的可交换镜头数字相机的可交换镜头设备中使用的成像透镜以及提供有该成像透镜的成像装置。

背景技术

尽管存在着几种类型的用于可交换镜头相机系统的、具有在参照范围中的拍摄视角和大约3.5或者更小F数的明智的宏透镜，但是普遍熟知高斯型透镜。在宏透镜中，由于希望从最接近无穷远的距离适当地进行像差校正，所以经常使用致使至少两个透镜组独立地移动以便进行调焦（focusing）的所谓浮动（floating）机构（参见JP-A-2009-145587）。另外，除了高斯型透镜之外，已经提出了其中包括具有正折射能力（refractive power）的第一透镜组和具有负折射能力的第二透镜组的透镜系统，当进行调焦时第一透镜组在光轴方向上移动（例如，参见JP-A-2009-210910）。

发明内容

最近，可交换镜头数字相机已迅速变为普遍。特别是，由于可以在可交换镜头相机系统中捕获运动图像，所以需要不仅适合于捕获静止图像而且适合于捕获运动图像的透镜。当捕获运动图像时，需要以高速移动进行调焦的透镜组，以便跟随被摄体（subject）的快速移动。对于具有在参照范围内的拍摄视角和大约3.5或者更小的F数的明智的宏透镜，需要以高速进行调焦以便处理运动图像的捕获。

在JP-A-2009-145587中，已经提出高斯型透镜。当进行调焦时，前透镜组和后透镜组的部分在光轴方向上独立地移动，其中该前透镜组和后透镜组之间插入了光圈（diaphragm）。但是，当试图通过以高速移动整个透镜系统来进行调焦用于拍摄运动图像时，调焦透镜组的重量重，使得用于移动透镜的传动机构的尺寸变大。因而，存在透镜镜筒的尺寸变大的问题。另外，当试图通过独立地移动前组和后组来以高速进行调焦时，多个传动机构被内置在透镜镜筒中，由此，存在透镜镜筒的尺寸变大的问题。

在JP-A-2009-210910中所公开的成像透镜中，当进行调焦时，第一透镜组在光轴方向上移动。当试图以高速进行调焦用于捕获运动图像时，由于第一透镜组的重量重，所以驱动传动机构的尺寸变大，以致透镜镜筒的尺寸变大。

因此，希望提供紧凑的并能够以高速进行调焦的成像透镜以及成像装置。

本公开的实施例指向成像透镜，包括：第一透镜组；具有正折射能力的第二透镜组；以及具有负折射能力的第三透镜组，该第一到第三透镜组从物体侧起按顺序排列。第一透镜组包括：在最靠近物体侧的具有负透镜的前透镜组、光圈、以及具有正折射能力的后透镜组。第二透镜组包括从物体侧起按顺序的具有负折射能力的第一透镜、具有正折射能力的第二透镜、以及具有正折射能力的第三透镜。另外，当进行调焦时，第二透镜组在光轴方向上移动。

本公开的另一实施例指向成像装置，包括：成像透镜；以及成像设备，其基于该成像透镜所形成的光图像而输出成像信号。使用根据本公开的实施例的成像透镜配置成像透镜。

在根据本公开的实施例的成像透镜或者成像装置中，当进行调焦时，三个透镜组中的第二透镜组在光轴方向上移动。

在根据本公开的实施例的成像透镜或者成像装置中，当进行调焦时，三个透镜组中的第二透镜组在光轴方向上移动，使得该成像透镜或者成像装置是紧凑的，并且可以高速进行调焦。

附图说明

图1是例示根据本公开的实施例的成像透镜的第一配置实例以及例示对应于第一数值实施例的透镜的截面图；

图2是例示成像透镜的第二配置实例以及例示对应于第二数值实施例的透镜的截面图；

图3是例示成像透镜的第三配置实例以及例示对应于第三数值实施例的透镜的截面图；

图4是例示成像透镜的第四配置实例以及例示对应于第四数值实施例的透镜的截面图；

图5是例示成像透镜的第五配置实例以及例示对应于第五数值实施例的透镜的截面图；

图6A到6C是例示当对应于第一数值实施例的成像透镜进行无穷远调焦时的像差的像差图，并且图6A到6C分别例示了球面像差、像散以及失真；

图7A到7C是例示当对应于第一数值实施例的成像透镜在近范围（β=-1）进行调焦时的像差的像差图，图7A到7C分别例示了球面像差、像散以及失真；

图8A到8C是例示当对应于第二数值实施例的成像透镜进行无穷远调焦时的像差的像差图，图8A到8C分别例示了球面像差、像散以及失真；

图9A到9C是例示当对应于第二数值实施例的成像透镜在近范围（β=-1）进行调焦时的像差的像差图，图9A到9C分别例示了球面像差、像散以及失真；

图10A到10C是例示当对应于第三数值实施例的成像透镜进行无穷远调焦时的像差的像差图，图10A到10C分别例示了球面像差、像散以及失真；

图11A到11C是例示当对应于第三数值实施例的成像透镜在近范围（β=-1）进行调焦时的像差的像差图，图11A到11C分别例示了球面像差、像散以及失真；

图12A到12C是例示当对应于第四数值实施例的成像透镜进行无穷远调焦时的像差的像差图，图12A到12C分别例示了球面像差、像散以及失真；

图13A到13C是例示当对应于第四数值实施例的成像透镜在近范围（β=-1）进行调焦时的像差的像差图，图13A到13C分别例示了球面像差、像散以及失真；

图14A到14C是例示当对应于第五数值实施例的成像透镜进行无穷远调焦时的像差的像差图，图14A到14C分别例示了球面像差、像散以及失真；

图15A到15C是例示当对应于第五数值实施例的成像透镜在近范围（β=-1）进行调焦时的像差的像差图，图15A到15C分别例示了球面像差、像散以及失真；

图16是例示成像装置的配置实例的框图。

具体实施方式

下文中，将参照附图详细描述根据本公开的实施例。

[透镜配置]

图1例示根据本公开的实施例的成像透镜的第一配置实例。此配置实例对应于以下将加以描述的根据第一数值实施例的透镜配置。同时，图1对应于进行无穷远调焦时的布置。以相同的方式，图2到图5例示根据第二到第五配置实例的截面配置，该第二到第五配置实例对应于以下将加以描述的根据第二到第五数值实施例的透镜配置。在图1到5中，参考符号“Ri”表示第i个表面的曲率半径，其中，按这样的方式分配参考符号：最靠近物体（object）侧的组件的表面被指定为第一表面，并且该参考符号朝向图像侧（焦点侧）依次增加。参考符号“Di”表示光轴Z1上第i个表面和第（i+1）个表面之间的表面间隔。同时，关于参考符号“Di”，仅向与调焦相关联地变化的部分的表面间隔（例如，图1中的D8和D13）分配参考符号。参考符号“Simg”指示图像表面。

根据本实施例的成像透镜主要包括从物体侧起沿光轴Z1按顺序的3个透镜组，即第一透镜组G1、具有正折射能力的第二透镜组G2、以及具有负折射能力的第三透镜组G3。第一透镜组G1包括前透镜组G1F、光圈St、以及后透镜组G1R。当进行调焦时，第二透镜组G2在光轴方向上移动。当进行调焦时，第一透镜组G1和第三透镜组G3固定。

优选光圈St（打开的光圈）被布置在邻近第一透镜组G1的后透镜组G1R的位置。作为具体配置实例，光圈St被布置在根据第一到第五配置实例的成像透镜1到5的任意一个中的第一透镜组G1的前透镜组G1F和后透镜组G1R之间。

在第一透镜组G1中，前透镜组G1F包括最靠近物体侧的负透镜。作为具体配置实例，前透镜组G1F的最靠近物体侧的第一透镜L11F对应于根据第一到第五配置实例的成像透镜1到5的任意一个中的负透镜。

可以使用例如2个或者3个透镜来配置前透镜组G1F。作为具体配置实例，在根据第一、第四、以及第五配置实例的成像透镜1、4、以及5中，前透镜组G1F包括从物体侧起按顺序的两个透镜，即第一透镜L11F和第二透镜L12F。另外，在根据第二和第三配置实例的成像透镜2和3中，前透镜组G1F包括从物体侧起按顺序的3个透镜，即第一透镜L11F、第二透镜L12F、以及第三透镜L13F。具体地，在根据第二配置实例的成像透镜2中，进行配置以便从物体侧按顺序，第一透镜L11F对应于负透镜，第二透镜L12F对应于正透镜，以及第三透镜L13F对应于负透镜。第二透镜L12F和第三透镜L13F配置成接合的（cemented）透镜。另外，在根据第三配置实例的成像透镜3中，进行配置以便从物体侧起按顺序，第一透镜L11F对应于负透镜，第二透镜L12F对应于正透镜，以及第三透镜L13F对应于正透镜。

后透镜组G1R具有正折射能力。作为具体配置实例，在根据第一到第五配置实例的成像透镜1到5的任意一个中，后透镜组G1R包括使凹面面对物体侧的正弯月形透镜L11R。

第二透镜组G2包括具有负折射能力的第一透镜L21、具有正折射能力的第二透镜L22、以及具有正折射能力的第三透镜L23。在根据第一到第五配置实例的成像透镜1到5的任意一个中，第二透镜组G2如上所述配置。

第三透镜组G3可以包括例如一个或两个透镜。作为具体的配置实例，在根据第一到第三配置实例的成像透镜1到3中，第三透镜组G3包括一个负透镜L31。另外，在根据第四和第五配置实例的成像透镜4和5中，第三透镜组G3包括两个透镜，例如从物体侧起按顺序的负透镜L31和正透镜L32。

优选根据本实施例的成像透镜被配置以便适当地并选择性地满足下列条件等式。

1＜f1R/f＜5…（1）

0.2＜β2＜0.7…（2）

1.5＜β3＜3.1…（3）

Nd21＜1.7…（4）

Nd22＜1.75…（5）

Nd23＜1.75…（6）

-10＜G1Rr/f＜-0.7…（7）

-1.4＜f3/f＜-0.5…（8）

其中，

f1R：后透镜组G1R的焦距，

f：整个透镜系统的焦距，

β2：第二透镜组G2的横向放大倍率，

β3：第三透镜组G3的横向放大倍率，

Nd21：第二透镜组G2的第一透镜L21对于“d”线的折射率，

Nd22：第二透镜组G2的第二透镜L22对于“d”线的折射率，

Nd23：第二透镜组G2的第三透镜L23对于“d”线的折射率，

G1Rr：后透镜组G1R的最靠近物体侧的表面的曲率半径，

f3：第三透镜组G3的焦距。

［操作和效果］

以下，将描述根据本实施例的成像透镜的操作和效果。

在此成像透镜中，负透镜被布置在最靠近物体侧，并且离轴光通量的入射角减小，光入射在作为调焦透镜组的第二透镜组G2上，以便能够通过进行调焦抑制图像表面的变动。另外，第二透镜组G2的外形可以小，以便可以减轻其重量。因此，当进行调焦时，可以使用小传动机构以高速移动成像透镜。

此外，具有正折射能力的后透镜组G1R被布置在紧接在光圈St之后，以便可以减小入射在进行调焦的第二透镜组G2上的光的角度。因此，可以从无穷远到近拍摄区域恰当地保持图像表面。由于第二透镜组G2被布置紧接在第一透镜组G1的后透镜组G1R之后，并且该透镜的外形小，所以其重量轻，并且可以使用小传动机构以高速移动第二透镜组G2。因此，通过使用第二透镜组G2作为调焦透镜组，可以以高速移动调焦透镜组，同时将镜筒的尺寸维持为紧凑。此外，以这样的方式布置折射能力：第二透镜组G2具有正折射能力并且第三透镜组G3具有负折射能力，以便当在光轴方向上移动第二透镜组G2时，第二透镜组G2的移动量与图像表面位置的变化量的比率（调焦灵敏度）可以增加。当调焦灵敏度增加时，调焦行程可以减小，以便可以缩短透镜的总长度。

此外，由于第三透镜组G3包括从物体侧起按顺序的负透镜L31和正透镜L32，因此很好地校正图像表面的离轴像差，特别是失真和曲率。

此外，当第一透镜组G1的前透镜组G1F包括3个透镜、即从物体侧起按顺序的第一透镜L11F、第二透镜L12F、以及第三透镜L13F时，第一透镜L11F对应于负透镜，第二透镜L12F对应于正透镜，以及第三透镜L13F对应于负透镜，并且第二透镜L12F和第三透镜L13F配置成接合透镜。因此，可以很好地校正球面像差和离轴像差，特别是帧像差。

此外，当前透镜组G1F包括3个透镜、即从物体侧起按顺序的第一透镜L11F、第二透镜L12F、以及第三透镜L13F时，第一透镜L11F对应于负透镜，第二透镜L12F对应于正透镜，以及第三透镜L13F对应于正透镜。因此，其中插入了光圈St的配置变为对称的，使得可以很好地校正离轴像差，特别是失真。

条件等式（1）定义了对于整个透镜系统的焦距“f”的第一透镜组G1的后透镜组G1R的焦距f1R。在该焦距在条件等式（1）中所表示的范围以下的情况下，后透镜组G1R的能力太强，结果是，偏心敏感性大，使得制造的难度增加。在该焦距在条件等式（1）中所表示的范围以上的情况下，后透镜组G1R的能力太弱，结果是，入射在调焦透镜组上的外围光的角度不小，使得当进行特写（close-up）拍摄时，图像表面的变动大。

优选将条件等式（1）的数值范围设置为以下条件等式（1）′的数值范围。

1.1＜f1R/f＜4…（1）′

进一步，优选将条件等式（1）的数值范围设置为以下条件等式（1）〞的数值范围。当将条件等式（1）的数值范围设置为条件等式（1）〞的数值范围时，当进行特写拍摄时，可以抑制图像表面的变动，同时抑制偏心敏感性。

1.2＜f1R/f＜3.5…（1）〞

条件等式（2）定义了第二透镜组G2的横向放大倍率。在横向放大倍率在条件等式（2）中所表示的范围以下的情况下，第二透镜组G2的能力太强，结果是，偏心敏感性大，使得制造的难度增加。在横向放大倍率在条件等式（2）中所表示的范围以上的情况下，调焦灵敏度降低，调焦行程增加，使得透镜的总长度增加。

优选将条件等式（2）的数值范围设置为以下条件等式（2）′的数值范围。

0.2＜β2＜0.6…（2）′

进一步，优选将条件等式（2）的数值范围设置为以下条件等式（2）〞的数值范围。当将条件等式（2）的数值范围设置为条件等式（2）〞的数值范围时，可以缩短透镜的总长度，同时抑制偏心敏感性。

0.25＜β2＜0.55…（2）〞

条件等式（3）定义了第三透镜组G3的横向放大倍率。在横向放大倍率在条件等式（3）中表示的范围以下的情况下，调焦灵敏度降低，结果是，调焦行程增加，使得透镜的总长度增加。在横向放大倍率在条件等式（3）中表示的范围以上的情况下，第三透镜组G3的能力变得太强，结果是，偏心敏感性增加，使得制造的难度增加。

优选将条件等式（3）的数值范围设置为以下条件等式（3）′的数值范围。

1.7＜β3＜2.5…（3）′

进一步，优选将条件等式（3）的数值范围设置为以下条件等式（3）〞的数值范围。当将条件等式（3）的数值范围设置为条件等式（3）〞的数值范围时，可以缩短透镜的总长度，同时抑制偏心敏感性。

1.8＜β3＜2.4…（3）〞

条件等式（4）定义了第二透镜组G2中具有负折射能力的第一透镜L21对于介质的“d”线的折射率。条件等式（5）和（6）分别定义了第二透镜组G2中每个具有正折射能力的第二透镜L22和第三透镜L23对于介质的“d”线的折射率。在折射率在条件等式（4）、（5）、以及（6）中表示的每个范围以上时，介质的重量增加，并且透镜的重量变重，结果是，用于移动调焦透镜组的传动机构的尺寸增加，使得镜筒的尺寸增加。

条件等式（7）定义了对于整个透镜系统的焦距“f”的后透镜组G1R的最靠近物体侧的表面的曲率半径G1Rr。在曲率半径在条件等式（7）中表示的范围以下的情况下，入射在后透镜组G1R上的上侧和下侧光的偏离角（angleof deviation）的差增加，结果是，难以校正所出现的帧像差，使得当随难度一起进行调焦时出现的图像表面的变动增加。在曲率半径在条件等式（7）中表示的范围以上的情况下，特别是当进行特写拍摄时，图像表面的曲率恶化，因为离轴光通量难以接收到后透镜组G1R中的折射效应。

优选将条件等式（7）的数值范围设置为以下条件等式（7）ˊ的数值范围。

-4＜G1Rr/f＜-0.8…（7）ˊ

进一步，优选将条件等式（7）的数值范围设置为条件等式（7）〞的数值范围。当将条件等式（7）的数值范围设置为条件等式（7）〞的数值范围时，在进行特写拍摄时可以很好地维持图像表面的曲率，同时抑制帧像差的出现。

-2.5＜G1Rr/f＜-0.8…（7）〞

条件等式（8）定义了对于整个透镜系统的焦距“f”的第三透镜组G3的焦距f3。在焦距在条件等式（8）中表示的范围以下的情况下，第三透镜组G3接收到的折射效应变弱，结果是，后焦点（back-focus）增加，结果使得透镜的总长度增加。在焦距在条件等式（8）中表示的范围以上的情况下，第三透镜组G3的能力太强，使得难以校正球面像差。

优选将条件等式（8）的数值范围设置为以下条件等式（8）′的数值范围。

-1.2＜f3/f＜-0.6…（8）′

进一步，优选将条件等式（8）的数值范围设置为以下条件等式（8）〞的数值范围。当将条件等式（8）的数值范围设置为条件等式（8）〞的数值范围时，可以很好地校正球面像差，同时缩短透镜的总长度。

-1.1＜f3/f＜-0.6...（8）〞

根据以上描述的本实施例，能够实现紧凑、可以高速进行调焦并具有高图像形成性能的成像透镜。

［成像装置的应用实例］

图16例示根据本实施例的成像透镜所应用于的成像装置100的配置实例。成像装置100是例如数字静止相机。中央处理单元（CPU）110进行对整个成像装置100的总体控制。使用成像设备140将使用以上所描述的成像透镜1（2、3、4或者5）所获得的光图像转换为电信号，并且该电信号传输到图像分离电路150。此处，例如电荷耦合器件（CDD）、互补金属氧化物半导体（CMOS）等的光电转换设备被用作成像设备140。图像分离电路150基于该电信号生成调焦控制信号，将该调焦控制信号传输到CPU 110，并同时将对应于该电信号的图像部分的图像信号传输到后一级的图像处理电路（未示出）。在该图像处理电路中，相应信号的格式被转换为适合于随后处理的信号格式，然后被提供用于显示单元的图像显示处理、预定记录介质的记录处理、以及经由预定的通信接口的数据传输处理等。

CPU 110从外部接收诸如调焦操作信号等的操作信号，并且响应于该操作信号执行各种类型的处理。例如，当使用调焦按钮提供调焦操作信号时，CPU 110根据指令标准化调焦，并且经由驱动器电路120操作驱动马达130。因此，响应于调焦操作信号，成像装置100的CPU 110沿光轴移动成像透镜1的调焦透镜组（第二透镜组G2）。同时，成像装置100的CPU 110反馈关于当时调焦透镜组的位置的信息，然后，当使用驱动马达130移动调焦透镜组时参考该信息。

即，尽管仅示出一个系统作为此成像装置100中的驱动系统以便简化说明，但是可以分别提供变焦系统、调焦系统、拍摄模式切换系统等。此外，当提供了相机抖动校正功能时，可以提供振动控制驱动系统以便驱动抖动校正透镜（组）。此外，可以共同使用以上所描述的驱动系统中的一些。

此外，尽管在以述实施例中描述了其中数字静止相机被用作成像装置100的具体物体的情况，但是本公开的实施例不限于此，并且其它各种类型的电子设备可以用作成像装置100的具体物体。例如，诸如可交换镜头相机、数字摄像机、配有数字摄像机的移动电话、个人数字助理（PDA）等的其它各种类型的电子设备可以用作成像装置100的具体物体。

［实施例］

接下来，将描述根据本实施例的成像透镜的具体数值实施例。

［第一数值实施例］

表1到表3示出与根据图1中所示的第一配置实例的成像透镜1对应的具体透镜数据。具体地，其基本的透镜数据示出在表1中，其它数据示出在表2和表3中。

表1中所示的透镜数据的表面号表示按如下方式被分配了参考符号的第i个表面的号码：最靠近物体侧的组件的表面被指定为第一表面，然后参考符号朝向成像透镜1中的图像侧依次增加。“Ri”对应于图1中分配的参考符号“Ri”，并且表示从物体侧起第i个表面的曲率半径值（mm）。以相同的方式，“Di”表示从物体侧起在光轴上的第i个表面和第（i+1）个表面之间的空隙（mm）。“Ndj”表示从物体侧起第j个光设备对于“d”线（587.6nm）的折射率值。在字段“νdj”中，示出了从物体侧起第j个光设备对于“d”线的阿贝数的值。

在成像透镜1中，由于当进行调焦时第二透镜组G2移动，所以第二透镜组G2的前后表面间隔D8和D13的值可变。表3中示出了可变的表面间隔D8和D13的数据。同时，在表3中，“Fno.”表示F数，“f”表示整个透镜系统的焦距，“ω”表示半角，“β”表示拍摄倍率（magnitude）。

表1中的“STO”表示光圈表面。使用“ASP”表示的表面是非球面。非球面形状对应于使用下列等式表示的形状。表1的透镜数据的非球面曲率半径表示在光轴附近的（近轴的）曲率半径的数字值。表3中示出了非球面系数的数据。在表3中所示的数字值中，参考符号“E”表示其随后的数字值是以10为底的“指数”，并且使用以10为底的指数函数所表示的数字值乘以“E”之前的数字值。例如，“1.0E-05”表示“1.0×10^-5”。

表达式1

$x=\frac{y^2\·c^2}{1+\sqrt{(1-(1+k)\·y^2\·c^2)}}+\mathrm{\ΣAi}\·\mathrm{Yi}$

其中，

x：从透镜表面的顶点起在光轴方向上的长度，

y：在垂直于光轴的方向上的高度，

c：透镜顶点处的近轴曲率，

k：Korenich常数，以及

Ai：第i阶非球面系数

在成像透镜1中，第一透镜组G1的前透镜组G1F包括两个透镜，即从物体侧起依次的第一透镜L11F和第二透镜L12F。详细地，第一透镜L11F包括使凸面面对物体侧并且在图像侧具有合成的非球面表面L10的负弯月形透镜。第二透镜L12F包括双凸透镜。后透镜组G1R包括使凹面面对物体侧的正弯月形透镜L11R。第二透镜组G2包括从物体侧起按顺序的具有负折射能力的第一透镜L21、具有正折射能力的第二透镜L22、以及具有正折射能力的第三透镜L23。第一透镜L21包括其中在物体侧形成非球面表面的双凹透镜，第二透镜L22包括双凸透镜。第一透镜L21和第二透镜L22配置成接合透镜。第三透镜L23包括其中在其两个表面上形成非球面表面的正弯月形透镜。第三透镜组G3包括双凹负透镜L31。通过在垂直于光轴Z1的方向上移动整个第三透镜组G3，可以移位（shift）图像。

表1

表2

表3

［第二数值实施例］

按与上述第一数值实施例中相同的方式，与根据图2中所示的第二配置实例的成像透镜2的配置对应的具体透镜数据示出在表4到表6中，作为第二数值实施例。

在成像透镜2中，第一透镜组G1的前透镜组G1F包括从物体侧起按顺序的3个透镜，即第一透镜L11F、第二透镜L12F、以及第三透镜L13F。详细地，第一透镜L11F包括在图像侧具有合成的非球面表面L10的双凹透镜。第二透镜L12F包括双凸透镜，第三透镜L13F包括负弯月形透镜。第二透镜L12F和第三透镜L13F配置成接合透镜。后透镜组G1R包括使凹面面对物体侧的正弯月形透镜L11R。第二透镜组G2包括从物体侧起按顺序的具有负折射能力的第一透镜L21、具有正折射能力的第二透镜L22、以及具有正折射能力的第三透镜L23。第一透镜L21包括具有形成在物体侧的非球面表面的双凹透镜，第二透镜L22包括双凸透镜。第一透镜L21和第二透镜L22配置成接合透镜。第三透镜L23包括具有在其两个表面形成的非球面表面的正弯月形透镜。第三透镜组G3包括双凹负透镜L31。可以通过在垂直于光轴Z1的方向上移动整个第三透镜组G3来移位图像。

表4

表5

表6

［第三数值实施例］

按相同的方式，与根据图3中所示的第三配置实例的成像透镜3的配置对应的具体透镜数据示出在表7到表9中，作为第三数值实施例。

在成像透镜3中，第一透镜组G1的前透镜组G1F包括从物体侧起按顺序的三个透镜，即第一透镜L11F、第二透镜L12F、以及第三透镜L13F。详细地，第一透镜L11F包括在图像侧具有合成的非球面表面L10的负弯月形透镜。第二透镜L12F包括双凸透镜，第三透镜L13F包括使凹面面对物体侧的正弯月形透镜。后透镜组G1R包括使凹面面对物体侧的正弯月形透镜L11R。第二透镜组G2包括从物体侧起按顺序的具有负折射能力的第一透镜L21、具有正折射能力的第二透镜L22、以及具有正折射能力的第三透镜L23。第一透镜L21包括具有形成在物体侧的非球面表面的双凹透镜，第二透镜L22包括双凸透镜。第一透镜L21和第二透镜L22配置成接合透镜。第三透镜L23包括具有在其两个表面形成的非球面表面的正弯月形透镜。第三透镜组G3包括双凹负透镜L31。可以通过在垂直于光轴Z1的方向上移动整个第三透镜组G3来移位图像。

表7

表8

表9

［第四数值实施例］

按相同的方式，与根据图4中所示的第四配置实例的成像透镜4的配置对应的具体透镜数据示出在表10到表12中，作为第四数值实施例。

在成像透镜4中，第一透镜组G1的前透镜组G1F包括从物体侧起按顺序的两个透镜，即第一透镜L11F和第二透镜L12F。详细地，第一透镜L11F包括使凸面面对物体侧并且具有在图像侧的合成的非球面表面L10的负弯月形透镜。第二透镜L12F包括双凸透镜。后透镜组G1R包括使凹面面对物体侧的正弯月形透镜L11R。第二透镜组G2包括从物体侧起按顺序的具有负折射能力的第一透镜L21、具有正折射能力的第二透镜L22、以及具有正折射能力的第三透镜L23。第一透镜L21包括具有在物体侧的非球面表面的双凹透镜，第二透镜L22包括双凸透镜。第一透镜L21和第二透镜L22配置成接合透镜。第三透镜L23包括具有在其两个表面形成的非球面表面的正弯月形透镜。第三透镜组G3包括从物体侧起按顺序的两个透镜，即负透镜L31和正透镜L32。负透镜L31包括双凹透镜，正透镜L32包括使凸面面对物体侧的正弯月形透镜。可以通过在垂直于光轴Z1的方向上移动整个第三透镜组G3或者第三透镜组G3的负透镜L31来移位图像。

表10

表11

表12

［第五数值实施例］

按相同的方式，与根据图5中所示的第五配置实例的成像透镜5的配置对应的具体透镜数据示出在表13到表15中，作为第五数值实施例。

在成像透镜5中，第一透镜组G1的前透镜组G1F包括从物体侧按顺序的两个透镜，即第一透镜L11F和第二透镜L12F。详细地，第一透镜L11F包括具有在图像侧的合成非球面表面L10的双凹透镜。第二透镜L12F包括双凸透镜。后透镜组G1R包括使凹面面对物体侧的正弯月形透镜L11R。第二透镜组G2包括从物体侧按顺序的具有负折射能力的第一透镜L21、具有正折射能力的第二透镜L22、以及具有正折射能力的第三透镜L23。第一透镜L21包括具有在物体侧形成的非球面表面的双凹透镜，第二透镜L22包括双凸透镜。第一透镜L21和第二透镜L22配置成接合透镜。第三透镜L23包括具有在其两个表面形成的非球面表面的正弯月形透镜。第三透镜组G3包括从物体侧起按顺序的两个透镜，即负透镜L31和正透镜L32。负透镜L31包括双凹透镜，正透镜L32包括使凸面面对物体侧的正弯月形透镜。可以通过在垂直于光轴Z1的方向上移动整个第三透镜组G3或者第三透镜组G3的负透镜L31来移位图像。

表13

表14

表15

［每个实施例的其它数字值数据］

在表16中，关于每个数值实施例收集并示出了与上述每个条件等式相关的值。如从表16可以理解，关于每个条件等式，每个数值实施例的值落在其数值范围内。

表16

条件等式	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	实施例5
						(1)	1.443	2.049	1.829	2.670	2.824
(2)	0.423	0.389	0.401	0.448	0.345
						(3)	2.119	1.962	2.233	1.978	1.945
(4)	1.689	1.689	1.689	1.689	1.689
						(5)	1.487	1.697	1.487	1.729	1.729
(6)	1.589	1.619	1.729	1.619	1.619
						(7)	-1.411	-1.148	-1.262	-1.294	-0.971
(8)	-0.902	-0.966	-0.862	-0.773	-0.912

［像差性能］

图6A到6C分别例示当对应于第一数值实施例的成像透镜1执行无穷远调焦时的球面像差、像散以及失真。图7A到7C分别例示当按相同的方式在近范围进行调焦时的像差。每个像差图示出了其中“d”线（587.6nm）被设置为参考波长的像差。每个球面像差图示出了对于“g”线（435.84nm）和“C”线（656.28nm）的像差。在像散图中，实线表示径向方向上的像差，虚线表示子午线（meridional）方向上的像差。“Fno.”表示“F”值，“ω”表示半视角。

按相同的方式，在图8A到8C以及图9A到9C中示出了对应于第二数值实施例的成像透镜2的像差。按相同的方式，在图10A到15C中示出了对应于第三到第五数值实施例的成像透镜3到5的像差。

如从上述每一像差图中可以理解，根据每一实施例，当进行无穷远调焦时以及当在近范围进行调焦时，按适当的平衡校正每一像差。

如从上述每一数值数据和像差图可以理解，能够实现紧凑的、可以高速进行调焦并且具有高图像形成性能的成像透镜。

［其它实施例］

根据本公开的实施例的技术不限于上述的实施例和实例的描述，并且各种类型的修改是可能的。

例如，尽管在上述实施例中描述了包括3个透镜组的配置，但是可以进一步提供基本不具有折射能力的透镜。

此外，本公开可以实现为以下配置。

（1）成像透镜，包括：第一透镜组；具有正折射能力的第二透镜组；以及具有负折射能力的第三透镜组，它们从物体侧起按顺序排列；其中，第一透镜组包括在最靠近物体侧的具有负透镜的前透镜组、光圈、以及具有正折射能力的后透镜组；第二透镜组包括从物体侧起按顺序的具有负折射能力的第一透镜、具有正折射能力的第二透镜、以及具有正折射能力的第三透镜；以及当进行调焦时，第二透镜组在光轴方向上移动。

（2）根据（1）的成像透镜，满足下列条件等式：

1＜f1R/f＜5…（1）

其中，

f1R：后透镜组的焦距，以及

f：整个透镜系统的焦距。

（3）根据（1）或者（2）的成像透镜，满足下列条件等式：

0.2＜β2＜0.7…（2）

1.5＜β3＜3.1…（3）

其中，

β2：第二透镜组的横向放大倍率，以及

β3：第三透镜组的横向放大倍率。

（4）根据（1）到（3）的任意一个的成像透镜，满足下列条件等式：

Nd21＜1.7…（4）

Nd22＜1.75…（5）

Nd23＜1.75…（6）

其中，

Nd21：第二透镜组的第一透镜对于“d”线的折射率

Nd22：第二透镜组的第二透镜对于“d”线的折射率，以及

Nd23：第二透镜组的第三透镜对于“d”线的折射率。

（5）根据（1）到（4）的任意一个的成像透镜，满足下列条件等式：

-10＜G1Rr/f＜-0.7…（7）

其中，

G1Rr：后透镜组的最靠近物体侧的表面的曲率半径。

（6）根据（1）到（5）的任意一个的成像透镜，满足下列条件等式：

-1.4＜f3/f＜-0.5…（8）

其中

f3：第三透镜组的焦距。

（7）在根据（1）到（6）的任意一个的成像透镜中，第三透镜组包括从物体侧起按顺序的负透镜和正透镜。

（8）在根据（1）到（7）的任意一个的成像透镜中，前透镜组包括从物体侧起按顺序的具有负折射能力的第一透镜、具有正折射能力的第二透镜、以及具有负折射能力的第三透镜；以及前透镜组的第二透镜和第三透镜被粘合。

（9）在根据（1）到（7）的任意一个的成像透镜中，前透镜组包括从物体侧起按顺序的具有负折射能力的第一透镜、具有正折射能力的第二透镜、以及具有正折射能力的第三透镜。

（10）根据（1）到（9）的任意一个的成像透镜，还包括基本不具有折射能力的透镜。

本公开包含与2011年6月7日在日本专利局提交的日本优先专利申请JP2011-127601中公开的主题相关的主题，将其全部内容通过引用合并于此。

本领域技术人员应该理解，取决于设计要求和其它因素，可以发生各种修改、组合、子组合以及变更，只要其在所附权利要求或者其等效物的范围内即可。

Claims (10)

1.一种成像透镜，包括：

第一透镜组；

具有正折射能力的第二透镜组；以及

具有负折射能力的第三透镜组，该第一到第三透镜组从物体侧起按顺序排列，

其中，第一透镜组包括：在最靠近物体侧的具有负透镜的前透镜组、光圈、以及具有正折射能力的后透镜组，

其中，第二透镜组包括从物体侧起按顺序的具有负折射能力的第一透镜、具有正折射能力的第二透镜、以及具有正折射能力的第三透镜，以及

其中，当进行调焦时，第二透镜组在光轴方向上移动。

2.根据权利要求1所述的成像透镜，满足下列条件等式：

1＜f1R/f＜5…（1）

其中，

f1R：后透镜组的焦距，以及

f：整个透镜系统的焦距。

3.根据权利要求1所述的成像透镜，满足下列条件等式：

0.2＜β2＜0.7…（2）

1.5＜β3＜3.1…（3）

其中，

β2：第二透镜组的横向放大倍率，以及

β3：第三透镜组的横向放大倍率。

4.根据权利要求1所述的成像透镜，满足下列条件等式：

Nd21＜1.7…（4）

Nd22＜1.75…（5）

Nd23＜1.75…（6）

其中，

Nd21：第二透镜组的第一透镜对于“d”线的折射率

Nd22：第二透镜组的第二透镜对于“d”线的折射率，以及

Nd23：第二透镜组的第三透镜对于“d”线的折射率。

5.根据权利要求1所述的成像透镜，满足下列条件等式：

-10＜G1Rr/f＜-0.7…（7）

其中，

G1Rr：后透镜组的最靠近物体侧的表面的曲率半径。

6.根据权利要求1所述的成像透镜，满足下列条件等式：

-1.4＜f3/f＜-0.5…（8）

其中，

f3：第三透镜组的焦距。

7.根据权利要求1所述的成像透镜，

其中，第三透镜组包括从物体侧起按顺序的负透镜和正透镜。

8.根据权利要求1所述的成像透镜，

其中，前透镜组包括从物体侧起按顺序的具有负折射能力的第一透镜、具有正折射能力的第二透镜、以及具有负折射能力的第三透镜，以及

其中，前透镜组的第二透镜和第三透镜被粘合。

9.根据权利要求1所述的成像透镜，

其中，前透镜组包括从物体侧起按顺序的具有负折射能力的第一透镜、具有正折射能力的第二透镜、以及具有正折射能力的第三透镜。

10.一种成像装置，包括：

成像透镜；以及

成像设备，其基于成像透镜所形成的光图像而输出成像信号，

其中，成像透镜包括第一透镜组、具有正折射能力的第二透镜组、具有负折射能力的第三透镜组，该第一到第三透镜组从物体侧起按顺序排列，

其中，第一透镜组包括在最靠近物体侧的具有负透镜的前透镜组、光圈、以及具有正折射能力的后透镜组，

其中，第二透镜组包括从物体侧起按顺序的具有负折射能力的第一透镜、具有正折射能力的第二透镜、以及具有正折射能力的第三透镜，以及

其中，当进行调焦时，第二透镜组在光轴方向上移动。

Images